• 제목/요약/키워드: NASTRAN

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비행체 공력-구조-RF 스텔스 통합해석 시스템에 관한 연구 (An Integrated System for Aerodynamic, Structural, and RF Stealth Analysis of Flying Vehicles)

  • 박민주;이동호;명노신;조태환
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.86-91
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    • 2008
  • 최근 항공기 예비설계 단계에서 여러 분야의 설계요소를 동시에 고려하는 다분야 통합설계(Multidisciplinary Design) 기법이 요구되고 있다. 본 연구에서는 CATIA를 기반으로 항공기 형상에 대한 공력, 구조, RF 스텔스의 성능 분석을 위한 통합시스템을 구축하였다. CATIA를 이용하여 공력, 구조, RF 스텔스 해석을 위한 동일 사각격자를 생성한 후 생성된 격자를 이용하여 공력특성과 구조변위를 계산하였다. 레이더 포착면적 (RCS) 계산은 사각격자로부터 삼각형 격자를 추가로 생성하여 수행하였다. 이 과정 중 각 해석분야의 입력 파일을 생성할 수 있는 변환코드를 개발하였다. 세부분야 해석기법으로 패널 코드 PANAIR, 전산구조해석 코드 NASTRAN, PO 기법에 기초한 RCS 해석코드를 사용하였다.

스마트 스킨 샌드위치 시편의 압축거동 연구 (Compressive Behavior for Smart Skin of Sandwich Structure)

  • 김영성;김용범;박훈철;윤광준;이재화
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.56-64
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    • 2002
  • 본 연구에서는 다중 적층 구조의 스마트 스킨에 대한 개념 설계, 제작을 하였으며, 압축 실험을 통해 스마트 스킨의 거동 특성을 확인하였다. 상용 유한요소 소프트웨어인 NASTRAN 을 이용한 선형 압축 해석을 통해 스마트 스킨의 층별 응력 분포를 예측하였으며, 최초 파괴층을 예측하였다. 압축 시험과 선형 비선형해석 결과를 비교하여 유한요소 모델의 신뢰도를 검증하였으며, 본 모델을 이용한 설계 인자 해석을 통해 스마트 스킨 설계 자료를 확보하였다. 하니컴 심재의 전단탄성계수가 굽힘 변형과 전단 변형이 동시에 발생하는 스마트 스킨의 좌굴 하중에 큰 영향을 미치는 것을 화인하였다.

태양광 무인기 복합재 윙 리브 최적 제작 연구 (Optimal Manufacturing of Composite Wing Ribs in Solar-Powered UAVs: A Study)

  • 양용만;김명준;김진성;이수용
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.50-58
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    • 2016
  • 선행 연구 개발을 통하여 장기 체공 태양광 무인기 복합재 날개의 경량화는 매우 중요한 요소임을 확인하였다. 날개 외피의 좌굴 방지와 비틀림 방지 역할을 하는 구조물인 리브는 날개의 구성 요소 중에 필수적이다. 본 연구는 최적의 복합재 리브를 설계, 제작하기 위하여 복합소재의 이방성 특성을 고려한 다양한 적층 패턴 적용 및 형상에 대하여 리브를 제작하였고. MSC. Patran/Nastran을 이용한 유한요소 해석을 통하여 최대 하중 및 변위 형상을 확인하였으며, 구조 시험을 통하여 측정된 시험 결과를 바탕으로 최적의 리브를 제시하였다.

Co-rotational Shell 요소를 이용한 모터사이클 후방프레임 구조 해석 및 설계변수해석 (Structural and Parametric Analysis for a Motorcycle Rear Frame using Co-rotational Shell Elements)

  • 염제완;강승훈;신상준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.209-216
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    • 2020
  • 본 논문에서는 CR 쉘 요소 해석 기법을 활용하여 모터사이클 후방프레임의 해석을 수행하였다. CR 쉘 요소 해석기법은 적은 요소수에서 NASTRAN보다 빠르게 수렴하는 결과를 보여주었다. 후방프레임은 수직 방향에 대해 실 주행 조건 시 엔진 RPM과 근접한 고유진동수를 가짐을 보여주었다. 2가지 설계변수를 반영한 세 가지 경우에 대한 해석이 제시되었으며, 보강용 자재는 동일한 중량 변화 내에서 두께 변화에 비해 더 유용한 수단임을 확인할 수 있었다. 본 연구의 구조 해석은 차후 모터사이클 후방프레임의 내구성을 향상하는 설계 개선 연구에 효과적으로 활용될 수 있다.

다이아몬드 터닝의 절삭력 측정용 tool holder를 이용한 미세절삭력 특성 연구 (Measurement of Cutting Force in Diamond Turning Process)

  • 정상화;김상석;도철진;홍권희;김건희
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.938-941
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    • 2001
  • A tool holder system has been designed and builted to measure cutting forces in diamond turning. This system design includes a 3-component piezo-electric tranducer. Initial experiments with tool holder system included verification of its predicted dynamic characteristics as well as a detailed study of cutting parameters. In this research, tool holder system is modeled by considering the element dividing, material properties, and boundary conditions using MSC/PATRAN. Mode and frequency analysis of structure is simulated by MSC/NASTRAN, for the purpose of developing the effective design. In addition, tool holder system is verified by vibration test using accelerometer. Many cutting experiments have been conducted on 6061-T6 aluminum. Tests have involved investigation of velocity effects, and the effects of depth and feedrate on tool force. Cutting velocity has been determined to have negligible effects between 4 and 21㎧.(6) Forces generally increase with increasing depth of cut. Increasing feedrate does not necessarily lead to higher forces. Results suggest that a sample model may not be sufficient to describe the forces produced in the diamond turning process.

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탈수소 열처리 공정에 의한 원심주조 메탈베어링의 제조 시스템 (Manufacturing System of Centrifugal Cast Metal Bearing by Dehydrogenation)

  • 김정훈;김충구;변재영;이은숙;양지웅;최원식
    • 한국기계가공학회지
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    • 제19권5호
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    • pp.111-117
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    • 2020
  • Centrifugal casting is suitable for producing hollow-products using centrifugal force. Bush type metal bearings are the key parts that facilitate the rotational movement of various machinery. Metal bearings produced by conventional centrifugal casting machines show rotational imbalance. Therefore, after injecting a large amount of material, the product's precision is secured in the secondary processing. Rotational imbalance is caused by the force acting on the rotary disc plate. In order to minimize rotational imbalance, NASTRAN was used for the optimal design and structural analysis. It was concluded that the rotating plate of the conventional centrifugal casting machine should be prevented from tilting. For this purpose, the location & thickness of the stiffeners were obtained through the optimum design. In the conventional centrifugal casting machine, both ends of the product are lower in temperature than the center part, so internal stress occurs. This solves this problem by inserting a heating coil into the rotating plate.

고무차륜형 AGT 주행장치의 진동피로해석 (Vibration Fatigue for the Bogie frame of the Rubber Wheel AGT)

  • 유형선;윤성호;변상윤;편수범
    • 한국철도학회논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.117-124
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    • 2000
  • The rubber wheel-type AGT has two major kinds of bogie; one is the bogie type and the other steering one. Both are important vehicular structure to support the whole running vehicle and passenger loads. This paper deals with the static analysis for the two types of bogie frame subjected to combined external forces, as well as independent ones specified in UIC 515-4. Furthermore, the dynamic analysis is performed under vibrational loading conditions so as to compare dynamic characteristics, Numerical results by using commercial packages, I-DEAS and NASTRAN show that maximum stresses do not exceed the yield strength level of material used for both bogies. From an overall viewpoint of strength, the bogie type turns out to be superior to the steering type except for the case of a lateral loading. It is also observed that the steering type shows a characteristics of low frequency behavior during a course of searching for structurally weak areas to be stiffened. The vibrational fatigue analysis for each bogie frame depends on the loading time history conditions which is applied. Time History Central Database List in the NASTRAN package. Subsequent1y, the fatigue life of bogie type is longer than the steering type.

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다양한 적층각에 대한 상자형 복합재료 날개의 플러터 특성연구 (A Study of Flutter Analysis for the Composite Box Wings with Various Laminates)

  • 정용현;권혁준;김동현;이인;김천곤
    • Composites Research
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    • 제15권1호
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    • pp.1-8
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    • 2002
  • 본 연구에서는 실제 구조형상의 사각형 상자형 날개와 전투기 날개에 대하여 구조재를 표피(skin)부분은 복합재료로 대체하고, 나머지 스파(spar)와 리브(rib)는 알루미늄으로 하여 플러터 해석을 수행하였다. MS/PATRAN을 이용하여 실제 날개 구조에 근사한 3차인 유한 요소 모델이 구축되었고, MSC/NASTRAN을 이용하여 고유진동 해석이 수행되었다. 유한 요소는 멤브레인(membrane)요소, 1차원 막대(rod)요소, 전단패널(shear panel)요소를 사용하였다. 복합재료의 적층은 실제적인 적층각을 이용하여 다양하게 변화시켜 해석하였다. 아음속 영역에서 비정상 공력 해석을 위하여 주파수 영역에서의 선형 공기력 이론인 DLM코드가 적용되었고, 주파수 영역 공탄성 지배방정식의 해법으로 V-g방법 및 p-k방법이 적응되었다.

마이크로 유전자 알고리즘을 이용한 외부 수압을 받는 필라멘트 와인딩 복합재 원통의 최적 설계 (Optimal Design of Filament Wound Composite Cylinders under External Hydrostatic Pressure using a Micro-Genetic Algorithm)

  • 문철진;권진회;최진호
    • Composites Research
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    • 제23권4호
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    • pp.14-20
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    • 2010
  • 본 연구에서는 마이크로 유전자 알고리즘을 이용하여 외부 수압을 받는 필라멘트 와인딩 복합재 원통의 최적설계를 수행하였다. 목적함수는 파손하중과 좌굴하중을 동시에 고려하여 설계하중을 최대화하는 것이다. 좌굴 및 파손해석은 MSC.NASTRAN을 이용하였고, Carroll의 공개된 마이크로 유전자 알고리즘에 기초한 최적화작업을 수행하였다. 설계변수로는 헬리컬(helical) 와인딩 각도와 후프(hoop) 와인딩 층의 두께비가 고려되었다. 본 연구를 통해 마이크로 유전자 알고리즘을 이용하여 다양한 형상을 갖는 필라멘트 와인딩 복합재 원통의 좌굴 및 파손하중 최적화가 가능함을 확인하였고, 제안된 알고리즘이 일반 유전자 알고리즘과 비교해서도 높은 효율을 보였다.

실험계획법을 이용한 초고속 스핀들의 언클램핑 (unclamping) 시간 저감에 대한 최적 조건에 관한 연구 (A Study on the Reduction of Unclamping Time by Design of Experiments)

  • 정원지;조영덕;이춘만;정동원;송태진
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • By the reason of increased demand of high productivity, the researches on manufacturing process and equipments for reducing cycle time have been made in many directions of a machine tool industries. Especially high productivity is very important to machining center with high-speed spindle. This paper proposed method of reducing T-T(tool to tool) time which results in shorter unclamping time. T-T time varies as factors such as a hydraulic system, a drawbar mass, a flow meter, a disc spring, piston and pipe diameters. In this paper We could find design factors has much influence on decreasing the unclamping time using DOE(Design of Experiment) and optimized the level of the factors using AMESim $4.0^{(R)}$ and visualNastran $4D^{(R)}$ Finally, we have verified improved result of the optimized factors with initial design.